CN1184883A - 用于车辆的两冲程发动机的润滑油供给装置 - Google Patents

Abstract

一种用在一轻型摩托车上的带有一输出抑制型自动变速器的两冲程发动机包括一个由一带有一自动变速器的两冲程发动机的驱动力驱动的润滑油泵,该泵被操纵以使一基本排量随发动机转速的增加而成比例地增加;一个输出抑制装置,通过以一规定比率减小基本排量而设定一抑制排量;及一个通过输出抑制装置连续的开关操作使排量在基本排与抑制排量间快速地来回转换而决定一与发动机转速相对应的实际排量的控制装置。该控制装置包括一个用于从每单位时间内发动机转速增加量中计算出一发动机转速增加率的运算装置和一个用于执行快速加速润滑油供应控制以控制输出抑制装置使得当发动机转速增加率超过一代表一车辆的快速加速的设定值时将实际排量转换到基本排量的装置。

Description

用于车辆的两冲程发动机的润滑油供给装置

本发明涉及一种两程冲发动机的润滑油供给装置，尤其是用于车辆的带一自动变速器的两冲程发动机的润滑油供给装置。

带有自动变速器通常装在车辆，如图9所示的一种紧凑的轻型摩托车上的两冲程发动机有一独立的润滑油供应型的润滑油供给装置。该独立润滑油供应型润滑油供给装置可将储存在润滑油箱里的润滑油逐渐提供给一空气-燃油混合物通道(如一化油器)，使其与该空气-燃油混合物以一恰当比例相混合并润滑发动机的内部。

这种润滑油供给装置带有一个润滑油泵，该泵将发动机一侧润滑油箱内的润滑油排出。至于该润滑油泵，采用一种转速与排量成比例型的润滑油泵，该泵的排量Q随着车速(发动机转速N)的增加而成例地增加，如图7中曲线A所示。这种输出特性(曲线A)被设定在车辆油门全开加速时为各发动机转速区域所需的最大量。这里所用的“发动机转速”其意等价于“发动机旋转次数”。

但是，在车辆的实际稳定运行中，发动机所需的润滑油排量呈一图7中曲线B所示的平方曲线形。因此，当使用这样一种仅带有一个转速与排量成比例型润滑油泵的润滑油供给装置时，在稳定运转中与曲线A和曲线B间区域相对应的一定量润滑油被过量供给，这将导致诸如润滑油消耗量增加或排气冒白烟之类的缺点。

因此，已开发出一种转速与排量不成比例型润滑油供给装置，该装置控制一润滑油泵的排量使其不仅与发动机转速N相对应而且与化油器节气门的开度相对应。在此润滑油供给装置中，润滑油泵与化油器相连以使润滑油泵的排量随着化油器节气门开度的增加而增加。该润滑油供给装置能够识别车辆是否正在加速，从而通过使润滑油输出特性按照曲线B进行而消除上述不利。

但是，由于必须将润滑油泵与化油器相连，因此就必须提供许多电缆元件，如连接电缆，以完成润滑油泵与化油器的同步调节。这种非常繁琐的调节导致部件数量与装配步骤急剧增加，从而使得车辆的生产成本增加。

为了用一种简单的结构获得一种接近前述转速与排量不成比例型润滑油供给装置所具有的性能，还可以采用一种排量抑制型润滑油供给装置，其内通过在一个转速与排量成比例型润滑油泵中设置输出抑制装置如一个电磁线圈(电磁阀)来控制润滑油泵的排量。

这种输出抑制型润滑油供给装置具有图8所示的润滑油输出特性。更具体地说，当输出抑制装置(电磁阀)被“关闭”后，一基本排量C1被设定，当该输出抑制装置被“打开”后，抑制排量C2被设定。该基本排量C1在油门全开加速时被设定在最大所需量(与图7中的曲线A对应)，抑制排量C2是以某一比率减小随发动机转速增加而成比例增加的基本排量C1所得到的结果。

通过输出抑制装置持续的开关操作(工作控制装置)，基本排量C1与抑制排量C2快速地来回转换，从而决定了一与发动机转速N匹配的实际排量C3。按照这项技术，可以使实际排量C3接近车辆稳定运转中发动机所需润滑油量B。

尽管不能实现输出控制与化油器的节气门开度相对应，但是，这种输出抑制型润滑油供给装置可以克服一高负荷下如在快速加速中的润滑油短缺，从而避免这种不足，实际排量C3被设定在油门全开运行时的最大润滑油需求量(曲线A)与稳定运转中的润滑油需求量(曲线B)之间的某一中间值。

供给的润滑油量略显过度，因此，从润滑油消耗及排气冒白烟上考虑这不是不利的。但是，对于一个带有一自动变速器的两冲程发动机，在快速加速时，如果过量减小润滑油排量很容易发生拉缸现象，因为加速转运区域实际上通常设置在发出最大扭矩-最高输出的发动机转速附近。因此出于安全的考虑不可避免地会过量消耗润滑油。

同时还可另采用一种输出抑制型润滑油供给装置，该装置内在化油器的节气门部位设置有一个节气门开度探测装置如一个传感器，以通过时刻探测一节气门开度信号使输出控制与节气门开度(加速)相对应(例如，日本专利特开平5-202723中公开的一种润滑油供给装置)。但是，如若装备节气门开度探测装置，所必需的连接线路将导致一较复杂的装置结构并使成本增加。

本发明的一个目的是基本消除上述现有技术所遇到的不足和缺陷，并提供一种用在一车辆上的两冲程发动机的润滑油供给装置，该装置能够在车辆稳定运转中防止润滑油的过度供给，不存在浪费现象，并能在快速加速中通过提供足够量的润滑油来防止拉缸现象的发生。

根据本发明通过提供一种用于一两冲程发动机，尤其是用在车辆如轻型摩托车上的带有一输出抑制型自动变速器的两冲程发动机的润滑油供给装置可以达到该目的以及其它目的，该润滑油供给装置包括：

一个润滑油泵，该泵由一带有一自动变速器的两冲程发动机的驱动力驱动，并被操纵以使一基本排量随发动机转速的增加面成比例增加；

输出抑制装置，该装置通过以一规定比率减小基本排量而设定一个抑制排量；及

控制装置，该装置用于通过输出抑制装置的持续开关操作使排量在基本排量与抑制排量之间不断地来回转换来决定一与发动机转速相对应的实际排量，

该控制装置包括一个用于从一每单位时间内的发动机转速增加量中计算出一发动机转速增加率的运算装置，及用于执行一快速加速润滑油供应控制以控制输出抑制装置以便在发动机转速增加率超过一代表车辆快速加速的设定值时将实际排量转换到基本排量的装置。

上文中，词“发动机转速”与“发动机旋转次数”含义相同。

在最佳实施例中，快速加速润滑油供应控制在一从自动变速器的传动速度之前的发动机转速到高速转动区入口的发动机转速之间的发动机转速范围内实行。同时提供了执行快速加速润滑油供应控制的最大控制时间。

根据以上描述的结构，在车辆的稳定运转中(在稳定加速中)输出抑制装置被连续地开关操作，通过减小与发动机转速相对应的润滑油泵的基本排量来决定一实际排量，从而实现无浪费的润滑油供应，并因此面防止了润滑油的过度供给。

在车辆快速加速时，发动机的转速增加率在自动变速器的换低档装置的作用或类似装置作用下突然增加。在这种情况下，当该增加率的值超过一代表车辆快速加速的设定值时，快速加速润滑油供应控制开始启动，输出抑制装置被操纵以使润滑油泵的实际排量转换到基本排量(最大排量)。发动机快速加速时所需的足够量的润滑油被提供给发动机，因此防止了发动机拉缸现象的发生。

再有，根据本发明，快速加速润滑油供应控制开始后，当发动机转速降低到进入高速区之前的发动机转速下时，快速加速润滑油供应控制立刻中止，润滑油泵的排量又反回到实际排量，这就避免了加速虽已中止而排量仍保持在基本排量的情况的发生，从而防止了润滑油的过度供给。

当快速加速润滑油供应控制开始后，一旦发动机转速超过进入高转速区之前的转速，快速加速润滑油供应控制即告结束，润滑油泵的排量从基本排量反回到实际排量。既然在这点，润滑油泵的实际排量接近基本排量，因此可以持续地提供合乎高速转动所需量的润滑油。

再有，根据本发明，当发动机转速维持在传动速度Ns之前的发动机转速与高速区之间的某一值时，如当重复缓慢加速时，快速加速润滑油供应控制在最大控制时间间隔之后中止，润滑油泵的排量从基本排量反回实际排量。结果，润滑油的排量除快速加速之外不曾保持在基本排量(最大排量)，从而防止了润滑油过度供给。

从下面结合附图的描述中可以更清楚地了解本发明的特性和其它特征。

在这些附图中：

图1是本发明润滑油供给装置所用于的具有一自动变速器的两冲程发动机的左视图；

图2是润滑油供给装置的简要结构与润滑油泵简要结构的示意图；

图3是润滑油泵的剖视图，其内一电磁阀处于关闭状态；

图4是润滑油泵的剖视图，其内一电磁阀处于打开状态；

图5A是示出发动机转速N与车辆车速V间关系的图表，图5B是示出发动机转速N与润滑油供给量Q间关系的图表；

图6是解释本发明实施例的流程图；

图7是示出发动机转速与本领域常用润滑油泵排量间关系的图表；

图8是示出一常用排量抑制型润滑油供给装置的润滑油输出特性的图表；及

图9是本发明所适用于的一典型轻型摩托车的侧视图。

下面将参照附图描述本发明的一个实施例，在这些附图中图1是本发明润滑油供给装置所适用于的带有一自动变速器的两冲程发动机的左视图。该发动机1尤其可适用在一轻型车辆上，如图9中所示的车辆，该车辆本身是一种公知型的车辆，通常带有一个V型皮带变速器。

两冲程发动机1是，如一个用于紧凑型车辆的发动机，通常装在一个轻型摩托车上，其内一发动机基体2固定在前端，如图所示左侧，其一部分，及一个连接到发动机基体2左侧的自动变速器3向后延伸。该轻型摩托车的一个后轮4直接支撑到自动变速器3的后部上。该自动变速器3包括一个V型皮带和一个皮带轮(图中未示)，其有这样一种结构，它可以将发动机基体2的动力在各转速下平滑地转变并传递给后轮4。

在发动机基体2的顶部设置有一个化油器5，一个空气滤清器6装在其后部。化油器5附近设置有一个润滑油泵7，该润滑油泵7是转速与排量成比例型的，并由发动机基体2直接驱动，该润滑油泵7排出的润滑油的量随发动机转速的增加而成比例地增加。一个电磁阀8装在其顶部。一个润滑油输出软管9从润滑油泵7延伸并与化油器5相连接，在其路径上设置有一个防止润滑油倒流的止回阀10。

图2示出了一个本发明润滑油供给装置11，该装置11包括润滑油泵7。该润滑油供给装置11是独立润滑油供应型的。通过将储存在润滑油箱(图中未示)里的润滑油借助润滑油泵7一点一点地提供给作为一空气-燃油混合物通道的化油器5并使其与空气-燃油混合物与以一适当比例相混合来润滑发动机基体2的内部。该润滑油供给装置11同时还是输出抑制型的，带有用于控制润滑油泵7的排量的输出抑制装置。

除了润滑油泵7之外，该润滑油供给装置11还包括一个装在润滑油泵7上作为输出抑制装置的电磁阀8、控制装置如一个微电脑12、一个能够探测发动机转动(转速)的转动传感器13和一个用作电源的电池14。微电脑12建在一个用于点火或其它类似工作的CDI(电容放电点火)系统内。转动传感器13探测飞轮磁电装置15的转动量并将探测的结果输入微电脑12，该装置15直接连接到，如一发动机基体2的曲轴上。电池14用作整个轻型摩托车的电源。

在润滑油泵7上设置有一条吸入路径16和一条排出路径17，在其中部设置有一根由发动机基体2直接驱动转动的转轴18。在该转轴18上设置有一个滑阀19，随着转轴18的转动该滑阀19将吸入路径16内的润滑油装入转轴18内，并将这些装载的润滑油排到排出路径17一侧。

该润滑油供给装置11设置有一个旁路通道21，该旁路通道21从转轴18的一部分侧向延伸而后成U形折弯并与吸入通道16相连，该装置11还设置有一个回流通道22从旁路通道21与排出路径17相连。旁路通道21的中间部位设置有由一个电磁阀8开闭的旁通阀23和一个止回阀24，在回流通道22内也设置有一个止回阀25。该止回阀25的阀开启压力设定在某一比止回阀24的开启压力高的值。

当发动机基体2工作时，润滑油泵7的转轴18被驱动作如图3和4中所示的转动，当滑阀19的一部分面对吸入路径16时，吸入路径16内的润滑油在滑阀19的吸入作用下进入转轴18。当滑阀19的该部分正对排出路径17时，转轴18内的一部分润滑油在滑阀19的释放动作下释放到排出路径17。此后，当转轴18进一步转动而且滑阀19的该部分正对旁路通道21时，转轴18内残留的润滑油释放于旁路通道21。

既然，旁通阀23在电磁阀8如图3所示断开时被关闭，从转轴18释放入旁路通道21的润滑油流经止回阀25和回流通道22流入排出路径17。因此吸入润滑油泵7的润滑油流量未被减小地排出，在此点，排量成为了基本排量C1(＝量大排量)，如图5和图8中所示，如下面所描述的。该基本排量C1随发动机转速N的增加而成比例地增加。

当电磁阀8接通后，如图4中所示，旁通阀23打开，从转轴18泄入旁路通道21的润滑油，经止回阀24和旁通阀23，回流到吸入路径16。因此基本排量C1被按一定比率减小，并且其排量变为抑制排量C2，如图5和图8所示。此时电磁阀8作为输出抑制装置，用于减小基本排量C1并设定一个抑制排量C2。

图5A示出了发动机转速N与车速V间的关系，图5B示出了发动机转速N与润滑油排量Q间的关系。在图5A中，曲线X代表从零起点开始进行的稳定加速，曲线Y代表在稳定加速中从低转速区域开始的迅速加速。曲线“低”和“高”表示发动机转速N与分别在自动变速器3的低速模式与高速模式中的车速V及设定在Ns的传动速度之间的关系。

在图5B中，曲线C1(电磁阀断开)和C2(电磁阀接通)分别代表润滑油泵7的基本排量和抑制排量，曲线B代表两冲程发动机1在轻型摩托车的稳定运转(稳定加速)中所需的润滑油量。

在轻型摩托车的稳定运转(图5A中的曲线X)中，润滑油供给装置11的微电脑12通过连续地开关操纵润滑油泵7的电磁阀8使排量在基本排量C1与抑制排量C2之间急速转换，从而决定了一合乎发动机转速N所需的实际排量C3。由于此实际排量C3接近稳定运转(稳定加速)中的润滑油需求量B，因此供给的润滑油没有浪费，从而防止了润滑油的过度供应。

在微电脑12中编制有一快速加速润滑油供应控制程序。该快速加速润滑油供应控制在轻型摩托车的快速加速时通过使实际排量C3转换为润滑油泵7的基本排量C1将提供给发动机基体2的润滑油设定在最大量。

实行快速加速润滑油供应控制的发动机转速范围包括从自动变速器3的传动速度Ns前的发动机转速N1至进入高速区域的发动机转速N2的发动机转速。同时还设定了一个实行快速加速润滑油供应控制的最大控制时间T。

下面将按一定步骤顺序地描述这种控制方式。首先，在轻型摩托车的稳定加速中，如图5A中曲线X所示，如果在P点进行快速加速，那么发动机转速N将在自动变速器3的换低挡作用下突然升高。当化油器5的节气门开度较大时这种趋势相应地会更显著。

结果，就在发动机转速达到自动变速器3的传动速度Ns之前的发动机转速N1的瞬间，微电脑12从每单位时间dt内发动机转速增量dn中计算出发动机转速增加率dn/dt。将该计算值与代表快速加速并提前输入该微电脑12的设定值相比较。当该计算值大于代表快速加速的设定值时，一直被开关操纵(工作控制)的电磁阀8断开。

随后，在图5B中的S处润滑油泵7的排量从实际排量C3转换到基本排量C1。该基本排量C1是轻型摩托车油门全开加速时所需的最大润滑油量。因此足够量的润滑油被提供给两冲程发动机1，从而防止活塞拉缸现象的发生。

当该加速进一步持续且发动机转速N起过值N2后，快速加速润滑油供应控制结束(在图5B中的点E)，润滑油泵7的排量又从基本排量C1回到实际排量C3。因为润滑油泵7的实际排量C3在此点几乎等于其基本排量C1，所以可以满足高速转动所需量的润滑油的供应一直持续下去。

当发动机转速N降低到转速N1以后转速N2之前的某一值时，快速加速控制中止，润滑油泵7的排量又回到实际排量C3。因此，一旦加速是否中止，润滑油排量就不会保持在基本排量(最大排量)C1，从而防止了润滑油的过度供应。

再有，由于设定了实行快速加速润滑油供应控制的最大控制时间T，因此，当发动机转速N维持在值N1与N2间时，例如当重复缓慢加速时，快速加速控制在最大控制时间T的间隔之后中止，润滑油泵7的排量又从基本排量C1转换到实际排量C3。结果，如不实施快速加速，润滑油的排量就不曾保持在基本排量C1(最大排量)，从而防止了润滑油的过度供应。

现在，将参照图6所示的流程图描述快速加速润滑油供应控制，在该流程图中各步骤由符号S1、S2...代表。

当该控制开始时，先在步骤S1中读出发动机转速N，之后，在步骤2中辩别该发动机转速N是否超过值N1。当步骤2的结果为“是”时，程序转到步骤3，在该步骤计算发动机转速增加率dn/dt。在步骤4中辩别该发动机转速增加率dn/dt是否超过一代表轻型摩托车之快速加速的设定值。当步骤S4结果为“是”时，程序前进到步骤S5，在该步骤启动快速加速润滑油供应控制。此刻，电磁阀8被打开，润滑油泵7的排量从实际排量C3转换到基本排量C1。

快速加速润滑油供应控制开始后，在步骤S6中辩别实际发动机转速N是否在设定发动机转速N1与N2之间。例如，当轻型摩托车的车速在快速加速润滑油供应控制启动后增加而且发动机转速N超过值N2时，或当加速在发动机转速N达到转速N2之前中止并降低到某一低于转速N1的值时，步骤S6的结果为“否”，程序进行步骤S8以完成快速加速润滑油供应控制。如图所示情况下，电磁阀8被打开，润滑油泵7的排量从基本排量C1反回到实际排量C3。

在快速加速润滑油供应控制开始后且发动机转速N保持在N1与N2之间的情况下重复缓慢加速时，步骤S6将得出结果“是”，程序执行步骤S7，因此开始记录最大控制时间T。最大控制时间T的记录结束的同时，快速加速润滑油供应控制被中止(步骤8)，电磁阀8打开以使润滑油泵7的排量从基本排量C1反回到实际排量C3。

程序编写为，当前述步骤S2和S4的结果为“否”时，程序反回步骤S1。执行步骤S8后，控制顺序又反回到起始点，并从步骤S1开始重复各步骤。

当此轻型摩托车快速加速时，如上所示，润滑油泵7的排量转换到基本排量C1，该排量C1是两冲程发动机1的最大所需量，从而提供了足够量的润滑油。因此可以防止两冲程发动机在快速加速中发生拉缸现象。

在轻型摩托车的稳定运动(稳定加速)中，润滑油泵7的排量被设定在符合两冲程发动机1转动所需的实际排量C3。因此可向两冲程发动机1提供合适量的润滑油。并可以防止诸如润滑油过度供给造成的润滑油消耗增加以及排气冒白烟等不利之处。

再有，当快速加速结束或被中止后，润滑油泵7的排量立刻从基本排量C1反回实际排量C3。除了在快速加速之外，不曾有多余的润滑油提供给两冲程发动机1，因此可以避免润滑油的过度供给。

在本实施例的润滑油供给装置11中，在实施快速加速润滑油供应控制时，作为润滑油泵7的输出抑制装置的电磁阀关闭，从而使润滑油泵7的排量从实际排量C3转换到基本排量C1。但是，本发明并不仅限于此种结构，还可以经过一电磁阀8开关操作的修正阶段使实际排量C3转换到(接近)基本排量C1。

同时还可以将润滑油泵7的旁通阀23做成可使排量在电磁阀由关闭位置打开后从实际排量C3转换到基本排量C1。而且，输出抑制装置并不限于电磁阀8，还可以采用其它任何电的或机械的装置。

如上所述，用于一两冲程发动机尤其是用于车辆的带有一个自动变速器的两冲程发动机的本发明润滑油供给装置中，用于操纵润滑油泵的输出抑制装置的控制装置装有一用于快速加速控制润滑油供应控制的程序，该程序从每单位时间dt内发动机转速增量dn中计算出发动机转速增加率dn/dt，并当该计算出的发动机转速增加率dn/dt超过一表征车辆快速加速的设定值时，润滑油泵的输出抑制装置被操纵以将润滑油泵的实际排量C3转换为基本排量C1。

按照此种结构，润滑油泵的润滑油排量在车辆稳定运转(稳定加速)中被设定在一与发动机转速N相应的实际排量C3，因此比较经济的润滑油被提供给发动机，从而可以避免润滑油的过度供应。另一方面，当车辆快速加速时润滑油泵的润滑油排量被设定在一基本排量C1，该基本排量是发动机所需的最大排量。因此可以提供足够量的润滑油以防止发动机拉缸。再有，不必将润滑油泵与节气门相连，从而达到一种非常紧凑的润滑油供给装置的布置。

在用于车辆的带有一个自动变速器的两冲程发动机的本发明润滑油供给装置中，实施前述快速加速润滑油供应控制的发动机转动范围包括从自动变速器的传动速度Ns之前的发动机转速N1到进入高速区后的发动机转速N2之间发动机转动。

当快速加速结束或被中止后，快速加速润滑油供应控制也快速中止，并且润滑油泵的排量又从基本排量反回到实际排量。除了在快速加速中，润滑油排量从不曾保持在基本排量(最大排量)，从而避免了供应过多的润滑油。

再有，在车辆之带有一个自动变速器的两冲程发动机上的本发明润滑油供给装置中，实施快速加速润滑油供应控制的最大控制时间T被设定。当重复地缓慢加速使发动机转速保持在转速N1与N2之间时，如快速加速润滑油供应控制在最大控制时间T后立即中止，润滑油泵的排量从基本排量C1转换到实际排量C3。结果，除了在快速加速中，润滑油的排量从来不曾保持在基本排量(最大排量)，从而避免了润滑油的过度供给。

应注意，本发明不限于已描述的实施例，在不离开后附权利要求书范围的前提下可以作出其它各种修改与变变更。

Claims (5)

1.一种用于车辆的两冲程发动机的润滑油供给装置，它包括：

一个由一两冲程发动机的驱动力驱动的润滑油泵，该泵被操纵以使一基本排量随发动机转速的增加而成比例地增加；

输出抑制装置，该装置通过以一预定比例减小基本排量而设定一抑制排量；及

通过所述输出抑制装置连续地开关操作使排量在基本排量与抑制排量间连续地转换来确定与发动机转速对应的一实际排量的控制装置，

所述控制装置包括用于从每单位时间内发动机转速增加量中运算出一发动机转速增加率的运算装置，及用于执行一快速加速润滑油供应控制以控制输出抑制装置使润滑油泵的排量在发动机转速增加率超过一代表一车辆快速加速的设定值时从所述实际排量转换到所述基本排量的装置。

2.如权利要求1所述的润滑油供给装置，其特征在于：所述两冲程发动机带有一个输出抑制型自动变速器。

3.如权利要求2所述的润滑油供给装置，其特征在于：所述快速加速润滑油供应控制在一从所述自动变速器的传动速度之前的发动机转速到高速转动区入口处的发动机转速的发动机转速范围内执行。

4.如权利要求3所述的润滑油供给装置，其特征在于：提供了一执行快速加速润滑油供应控制的最大控制时间。

5.如权利要求1所述的润滑油供给装置，其特征在于：所述车辆是一种轻型摩托车。

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